Las proteínas fetales son altos niveles de proteínas presentes durante la etapa de desarrollo fetal . A menudo, las proteínas relacionadas asumen funciones similares después del nacimiento o en el embrión , en cuyo caso las variedades fetales se denominan isoformas fetales . A veces, los genes que codifican isoformas fetales se encuentran adyacentes a sus homólogos adultos en el genoma y, en esos casos, una región de control del locus a menudo coordina la transición de las formas fetales a las adultas. En otros casos, las isoformas fetales pueden producirse mediante corte y empalme alternativo utilizando exones fetales para producir proteínas que difieren sólo en una parte de su secuencia de aminoácidos . En algunas situaciones, la expresión continua de formas fetales puede revelar la presencia de una enfermedad o servir como tratamiento para enfermedades como la anemia falciforme . Algunos ejemplos bien conocidos incluyen:
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La hemoglobina fetal es miembro de los eritrocitos llamados células F. [3] Es una proteína tetrámera con 2 subunidades alfa y 2 gamma. Se diferencia de la hemoglobina adulta porque tiene 2 subunidades alfa y 2 beta. La hemoglobina fetal está codificada por un gen en el cromosoma 11. La subunidad gamma de la hemoglobina fetal contiene un aminoácido neutro y no polar en la posición 136, a diferencia de la subunidad beta de la hemoglobina adulta. Debido a esto, la proteína tiene una estructura diferente a la proteína adulta y ayuda en el desarrollo fetal. La hemoglobina fetal tiene la función principal de transferir oxígeno de la persona embarazada al feto durante la gestación. La hemoglobina fetal es vital en este sistema porque tiene una alta afinidad por el oxígeno. La hemoglobina fetal se puede utilizar para detectar complicaciones del embarazo en el feto y en la persona embarazada. La hemoglobina fetal también se puede utilizar para tratar la anemia falciforme. Esta hemoglobina tiene menos probabilidades de verse afectada por la enfermedad porque tiene una mayor afinidad por el oxígeno. La hidroxiurea se usa para aumentar la cantidad de hemoglobina fetal en un adulto. [4] Los niveles de hemoglobina fetal caen dentro de los 6 meses posteriores al nacimiento. Los niveles más altos después de 6 meses pueden indicar enfermedades de la sangre como talasemia, leucemia y anemia falciforme. [5] La talasemia es una afección sanguínea en la que las células sanguíneas no transportan suficiente oxígeno. La leucemia es un cáncer de la sangre y la anemia de células falciformes es una afección en la que los glóbulos rojos no transportan suficiente oxígeno y colapsan en forma de células falciformes. La hemoglobina fetal también se puede encontrar en la sangre del cordón umbilical. La mayor afinidad por el oxígeno permite que se transfiera más oxígeno de la persona embarazada al feto de manera más eficiente. Los trastornos sanguíneos comunes con niveles altos de hemoglobina fetal muestran síntomas como anemia. [3]
La troponina T fetal es una proteína cardíaca que se encuentra en adultos y bebés. Hay 4 isoformas de troponina T (TnT) que se encuentran en el músculo cardíaco fetal. TnT1 y TnT2 que también se encuentran en el músculo cardíaco adulto. TnT1 está presente junto con otras dos isoformas. Una de las otras isoformas, una isoforma de TnT cardíaca fetal, también se encuentra en el músculo esquelético fetal. Estas isoformas se expresan de manera diferente en el feto que en el músculo cardíaco adulto. [6]
La troponina I fetal (TnI) es una proteína cardíaca y esquelética que se encuentra en adultos y bebés, con isómeros específicos de cada uno. Se encontraron dos isoformas, TnIs y TnIc, siendo las TnI más predominantes durante el desarrollo. TnIc es la isoforma que se encuentra más en adultos. Los niveles de TnI disminuyen después del nacimiento y la TnIc se convierte en la isoforma más predominante en los adultos. [7]
La α-FetoProteína (AFP) es parte de la familia de proteínas de las globulinas α1. Las alfaglobulinas son proteínas de transporte circulares que tienen una amplia variedad de funciones. La AFP humana se produce en el hígado, el saco vitelino y el tracto gastrointestinal del feto y se dispersa en el plasma. La madre del feto también obtiene AFP directamente del feto. [8] La AFP se encontró por primera vez en el suero fetal humano en 1965 y se determinó que era la versión fetal de la albúmina. En la década de 1980, un estudio encontró que el tamaño fetal y la edad gestacional afectan la concentración de AFP y que la AFP materna, venosa y arterial del cordón están asociadas entre sí. Se encontró que los niveles bajos de AFP mostraban un embarazo de menor riesgo y la AFP alta determinó que un embarazo era de mayor riesgo junto con otros factores. El gen que codifica la AFP en el cromosoma 4 está relacionado con los genes que codifican la albúmina y todos ellos están agrupados en el cromosoma. El gen AFP incluye un promotor, 3 potenciadores y 2 silenciadores que ayudan en la regulación de la AFP. Los potenciadores se bloquean después del nacimiento para detener la producción de AFP y, en cambio, ayudar al gen de la albúmina. [9] Esta proteína se parece a la albúmina y es la principal proteína que se encuentra en el suero fetal. [10] La AFP humana está codificada por un gen en el cromosoma 4, está compuesta por 591 aminoácidos y pesa entre 68 y 72 kDa. Esta es una glicoproteína; sin embargo, la AFP humana solo tiene cadenas laterales de carbohidratos en un aminoácido de la cadena sencilla. La proteína contiene cisteína que puede crear enlaces disulfuro, dándole una estructura bidimensional en forma de U o V al doblar la cadena única en bucles. El carbohidrato de la AFP humana puede unirse a la lectina, que es responsable de la señalización en las células y las respuestas inmunes. Esto también puede marcar de dónde se originaron los sitios del tumor y las lectinas unidas pueden ser el objetivo de la terapia farmacológica. La electroforesis por afinidad de lectinas se puede utilizar para identificar tumores debido a la unión de lectinas. La AFP puede absorber ácidos grasos que contribuyen a la generación y almacenamiento de energía, la síntesis plasmática y el anclaje de proteínas. También puede absorber lipoproteínas que transportan el colesterol por todo el cuerpo. Las concentraciones de AFP son abundantes en el feto humano pero disminuyen después del nacimiento. [11] En adultos, una cantidad normal de AFP es de 0 a 40 nng/ml y niveles altos pueden indicar enfermedades, cáncer y defectos fetales. En personas embarazadas los niveles de AFP aumentan desde las 14 semanas hasta las 32 semanas, y oscilan entre 10 y 150 ng/mL en la mitad de la gestación. Esta es la razón por la que la AFP se puede utilizar junto con otras pruebas como proteína marcadora de tumores en adultos. [12]La AFP es una cadena polipeptídica única con una vida media de 4 a 5 días. La proteína que normalmente se expresa en un feto también se puede expresar en tumores mesodérmicos y endodérmicos. La AFP puede tener una concentración más baja en caso de defectos fetales y se utiliza como marcador para ello. Una AFP baja en una persona embarazada puede indicar síndrome de Down. Hay 3 formas de AFP: L1, L2 y L3. L1 es la forma asociada más comúnmente con enfermedad hepática y L3 se asocia más comúnmente con tumores malignos. La AFP-L3 se puede utilizar para detectar el carcinoma hepatocelular en una etapa temprana en comparación con los niveles generales de AFP. La cirrosis hepática puede producir más AFP, pero una concentración superior a 200 puede indicar carcinoma hepatocelular. [12] La AFP también se puede utilizar para indicar la eficacia de la quimioterapia. Algunos cánceres, como el cáncer de hígado, producirán grandes cantidades de AFP porque las células malignas pueden volver a funcionar como las células fetales. Cuando la quimioterapia es efectiva, la concentración de AFP comenzará a disminuir hasta alcanzar el rango normal, mientras que si no es efectiva, la concentración no disminuirá. Las pruebas posquirúrgicas pueden indicar si los tumores malignos se extirparon o no o si hay metástasis que se pasaron por alto. La prueba para medir la concentración de AFP es un análisis de sangre. Los tipos de cáncer más comunes que indica la AFP son los de hígado, ovarios y testículos. [13] Una rara condición genética llamada Ataxia Telangiectasia también puede resultar en niveles más altos de AFP en las personas. [14]